Требования к производственному освещению

1. Освещённость должна соответствовать характеру зрительной работы, которая определяется в основном размером объекта различения, фоном и контрастом объекта различения с фоном.

Объект различения - наименьший размер, который нужно рассмотреть (например, линия шкалы, линия чертежа, дефект и т. п.).

Фон - поверхность на которой рассматривается объект. Характеризуется коэффициентом отражения, (который определяется как отношение отражённого от поверхности светового потока Ф_отр к падающему на неё световому потоку Ф_пад):

 = Ф_отр / Ф_пад ;

Коэффициент отражения  характеризует способность поверхности отражать падающий на неё световой поток. Принимает значение от 0,02 до 0,95. При его значении более 0,4 фон считается светлым, менее 0,2 - темным, от 0,2 до 0,4 - средним.

Контраст объекта с фоном К характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта L_о и фона L_ф:

К = (L_о - L_ф) / L_ф ;

Контраст большой при К большем 0,5, средний при К от 0,2 до 0,5 и малый при К меньше 0,2.

Увеличение освещённости улучшает видимость объектов за счёт повышения их яркости, но это верно лишь до определённого предела.

Видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект, определяется числом порогового контраста в контрасте объекта с фоном:

V = К / К_пор ;

где К_пор - пороговый контраст, т. е. наименьший различимый глазом контраст.

(Пример: При выполнении операции точной сборки увеличение освещённости с 50 до 1000 лк позволяет получить повышение производительности труда на 25%).

2. Необходимо равномерное распределение яркости на рабочих поверхностях и в окружающем пространстве, иначе постоянная переадаптация глаз утомляет зрение. В больших цехах применяют комбинированное освещение, светлую окраску оборудования потолка и стен.

3. На рабочей поверхности не должно быть резких теней, что искажает размеры и форму объектов, повышается утомляемость, снижает производительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травме. Для смягчения теней применяют светильники со светорассеивающими молочными стёклами.

В механических цехах, цехах точной сборки, лабораториях, технологических и конструкторских отделах необходимо предусматривать на окнах солнцезащитные устройства (жалюзи, козырьки, светорассеивающий стеклопластик), чтобы прямые солнечные лучи не создавали резкие тени.

4. В поле зрения должна отсутствовать прямая и отражённая блёскость (повышенная яркость светящихся поверхностей), вызывающая ослеплённость, т. е. ухудшение видимости объекта.

Прямую блёскость ограничивают уменьшением яркости источников света, выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников.

Отражённую блёскость ослабляют правильным выбором направления светового потока на рабочую поверхность или изменением угла наклона рабочей поверхности, там где возможно блестящие поверхности заменяют матовыми.

5. Освещённость должна быть постоянной по времени. Резкие колебания освещённости из-за изменения напряжения в сети вызывают переадаптацию глаз, их утомление, снижают производительность. При рассмотрении быстродвижущихся и вращающихся деталей при пульсирующем освещении появляется стробоскопический эффект (вместо одного предмета - видно несколько, неправильная оценка скорости и направления вращения) искажающий восприятие, что может привести к травме. Пульсация освещённости возникает также из-за особенности работы газоразрядных ламп.

Для оценки относительной глубины колебаний в результате изменения во времени светового потока вводят коэффициент пульсации освещённости. Он определяется по формуле:

К_п = 100*(Е_max - Е_min) / 2*Е_ср (%);

где Е_max, Е_min и Е_ср - максимальное, минимальное и среднее значения освещённости за период её колебания, (лк).

(Снижение значения коэффициента с 55% до 5% при трёхфазном включении люминесцентных ламп уменьшает утомляемость и увеличивает производительность труда на 15% для работ высокой точности.)

Для обеспечения постоянства освещённости применяют стабилизаторы напряжения, жёсткое крепление светильников, трёхфазное питание газоразрядных ламп, последовательное включение баластного ёмкостного или индуктивного сопротивлений.

6. Направленность светового потока должна быть оптимальной, что позволяет в одних случаях рассмотреть внутренние поверхности деталей, в других - различить рельефность элементов рабочей поверхности. Наибольшая видимость достигается при падении света на рабочую поверхность под углом 60° к её нормали, а наихудшая - при 0°. Применяют также специальные светильники с оптической системой. (Например, такой светильник применяют на расточных станках, где он направляет внутрь обрабатываемой полости концентрированный световой поток лампы. Образовавшееся световое пятно имеет освещённость до 3 тыс. лк и позволяет проводить контроль качества обработки, не останавливая станка.)

7. Спектральный состав света должен быть ближе к естественному, особенно для правильной цветопередачи. При необходимости усиления цветовых контрастов применяют монохроматический свет.

8. Все элементы осветительной установки (светильники, распределительные щиты, понижающие трансформаторы, осветительные сети) должны быть долговечны, электробезопасны, не должны становится причиной возникновения пожара или взрыва. (Применение заземления, зануления, ограничение напряжения для питания местных и переносных светильников, взрывозащитное исполнение, защита от механических повреждений.)

(9. Установка должна быть удобной и простой в эксплуатации, отвечать требованиям эстетики.)